KR100480616B1 - Chromeless Photo mask and Method for manufacturing the same - Google Patents

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    • G03F1/34Phase-edge PSM, e.g. chromeless PSM; Preparation thereof

Abstract

본 발명은 크롬리스 포토 마스크 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 크롬리스 포토 마스크는, 투명체로 형성된 판 상의 마스크 본체에 마스크 본체의 표면을 함몰하여 형성되며 함몰부와 돌출부 사이에 투과된 빛의 위상이 상호 180 °의 위상차를 갖도록 패턴들이 형성된 본 패턴군과, 이 본 패턴군의 가장 자리부분과 인접하여 마스크 본체의 판 면을 함몰하여 형성되며 함몰부와 돌출부 사이에 투과된 빛의 위상이 상호 180 °의 위상차를 갖도록 형성된 패턴들을 가진 보조 패턴군을 포함한다. The present invention relates to a chromeless photo mask and a manufacturing method thereof. The chromeless photo mask of the present invention is formed by recessing the surface of the mask body on a mask body on a plate formed of a transparent body, and the pattern patterns in which patterns are formed such that phases of light transmitted between the depression and the protrusion have a phase difference of 180 ° to each other And an auxiliary pattern group having patterns formed by recessing the plate surface of the mask body adjacent to an edge of the present pattern group and having phases of light transmitted between the depression and the protrusion having a phase difference of 180 ° with each other. Include.

이렇게 본 패턴군 주변에 보조 패턴군을 형성함으로써, 본 패턴군의 가장자리 부분에 형성되는 패턴의 왜곡을 방지하고 마스크 2차 정렬시 오정렬 마진을 크게 가져갈 수 있다. Thus, by forming the auxiliary pattern group around the pattern group, it is possible to prevent the distortion of the pattern formed on the edge portion of the pattern group and to bring a large misalignment margin during the mask secondary alignment.

Description

크롬리스 포토 마스크 및 그의 제조방법 {Chromeless Photo mask and Method for manufacturing the same}Chromeless photo mask and method for manufacturing the same

본 발명은 크롬리스 포토 마스크(Chromeless photo mask) 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 크롬으로 형성된 차광막을 포함하지 않는 보조 패턴(Chrome-less auxiliary pattern)을 갖는 크롬리스 포토 마스크 및 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chromeless photo mask and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a chromeless photo mask having a chromeless auxiliary pattern including no light shielding film formed of chromium and a method for manufacturing the same. .

일반적으로 포토(Photo-lithography) 공정에서 패턴 전사용 마스크로 사용되는 포토 마스크는 석영 등과 같은 투명체로 구성된 마스크 본체 표면에 전사하고자 하는 패턴이 형성된 금속성의 크롬 차광막으로 형성되어 있다. 이러한 크롬 차광막은 빛을 포토 마스크에 조사할 때, 조사되는 빛을 완전히 차단하여 패턴이 형성된 부분만이 반도체 기판 상의 포토 레지스트(photo resist)에 전사됨으로써 패턴을 형성할 수 있다. 그런데, 소자의 집적도가 256 MDRAM급 이상으로 고밀화되고 선폭이 0.25 um급 이하로 미세해짐에 따라, 크롬 차광막을 이용한 포토 마스크는 차광막에 형성된 패턴을 통하여 통과되는 빛의 회절이나 간섭현상에 의해서 패턴의 폭을 더 이상 미세화시킬 수 없고 패턴의 정확도를 확보하기 어려워졌다. 이러한 패턴 미세화의 어려움을 극복하기 위해서 위상 반전 마스크(phase shift mask)나, 투명체로 형성된 마스크 본체에 광투과성의 패턴을 형성하여 광의 위상차에 의해서만 포토 레지스트에 패턴을 형성하는 크롬리스 포토 마스크(Chromeless photo mask)가 연구되고 있다. In general, a photo mask used as a pattern transfer mask in a photo-lithography process is formed of a metallic chromium light shielding film in which a pattern to be transferred is formed on a surface of a mask body made of a transparent material such as quartz. When the chromium light shielding film is irradiated with light on the photo mask, the light is completely blocked so that only a portion where the pattern is formed is transferred to a photo resist on the semiconductor substrate, thereby forming a pattern. However, as the integration density of the device becomes more than 256 MDRAM and the line width becomes smaller than 0.25 um, the photo mask using the chromium light shielding film is formed by diffraction or interference of light passing through the pattern formed on the light shielding film. The width can no longer be refined and it is difficult to ensure the accuracy of the pattern. In order to overcome the difficulty of pattern miniaturization, a chromeless photo mask is formed by forming a light transmissive pattern on a phase shift mask or a mask body formed of a transparent material and forming a pattern on the photoresist only by the phase difference of light. ) Is being studied.

크롬리스 포토 마스크는 패턴이 형성된 부분이 모두 광투과율이 100%로서, 빛을 조사하면 패턴이 있는 부분과 없는 부분 모두 광을 투과한다. 이러한 광은 마스크를 통과하면서 상호 위상차가 180°다르게 형성되어 조사된 빛이 도달되는 포토 레지스트 상에서는 빛의 상호 간섭현상(light interference)에 의해서 소정의 패턴이 형성된다. 이러한 크롬리스 포토 마스크(chromeless photo mask)는 실제로 포토 마스크 상에 형성된 패턴과 패턴 사이에 광의 위상차에 의한 간섭으로 포토 레지스트에 패턴이 형성되므로, 패턴들을 이상적으로 배열하여 형성하면 기존의 크롬 차광막을 이용한 포토 마스크보다 더 미세하고 정교한 패턴을 형성할 수 있는 장점이 있다. The chromeless photo mask has a light transmittance of 100% in all the portions where the pattern is formed, and when irradiated with light, both the portions with and without the pattern transmit light. Such light passes through the mask, and the mutual phase difference is formed 180 degrees, and a predetermined pattern is formed by light interference of light on the photoresist where the irradiated light is reached. Such a chromeless photo mask is actually formed in the photoresist by the interference caused by the phase difference of light between the pattern formed on the photomask and the pattern, so if the patterns are ideally arranged to form a photo using a conventional chromium light shielding film There is an advantage that can form a finer and more sophisticated pattern than the mask.

도 12는, 종래의 크롬리스 포토 마스크를 나타낸 평면도이다. 이를 참조하면, 코아 영역(C)에 소정의 일정한 배열을 형성하면서 밀집된 패턴들이 형성된 본 패턴군(110)과 이들 본 패턴군(110)들 사이를 소정 간격 이격되도록 개재되어 본 패턴군(110)을 둘러싸고 있는 주변회로 영역(P)을 포함한다. 이러한 크롬리스 포토 마스크는, 마스크 본체의 판 면을 함몰시켜 패턴이 형성되어 돌출부와 함몰부가 형성되어 있다. 그리하여, 이들 돌출부와 함몰부 사이의 상호 광간섭에 의해서 패턴이 형성되는 것이 특징이다. 12 is a plan view showing a conventional chromeless photo mask. Referring to this, the pattern group 110 is disposed to be spaced apart from the pattern group 110 in which the dense patterns are formed while forming a predetermined constant arrangement in the core region C, and the pattern group 110 is spaced at a predetermined interval. It includes a peripheral circuit area (P) surrounding the. Such a chromeless photo mask indents the plate surface of a mask main body, and a pattern is formed and the protrusion part and the depression part are formed. Thus, the pattern is formed by mutual optical interference between these protrusions and the depressions.

그런데, 본 패턴(110) 부분의 중앙 영역의 경우에는 연속적이고 상호 광간섭이 일어날 수 있을 정도로 밀집된 패턴이 형성되어 있어 패턴 형성에 문제가 없으나, 본 패턴(110)과 인접한 주변회로 영역(P)의 인접공간(P1)은 통상 패턴이 없는 공백상태로 비어 있어 여러 가지 문제를 발생시킬 수 있다. 즉, 본 패턴(110)의 가장자리 부분에 형성된 패턴들은 인접된 주변공간 부분(P)에 의해서 광 간섭 현상이 완전하지 못하여 패턴 왜곡 현상이 일어난다. 그리고, 마스크의 2차 정렬(mask second alignment)시에 정렬 오차(mis-align)가 발생하면, 예를 들어 X축 방향으로 정렬 오차가 발생하면 본 패턴(110)의 일측에는 가장자리 변을 따라서 바아(bar) 패턴이 발생하고 타측 변에 위치한 패턴은 크게 왜곡되어 전체적인 패턴을 망치게 된다. 또한, 이러한 기존의 크롬리스 포토 마스크는, 광의 위상차를 이용하여 패턴을 형성하는 특성이 있기 때문에 렌즈의 불완전성에 의해서 영향을 받는 플레어(Flare) 현상에 취약한 단점을 아울러 가지고 있다. By the way, in the case of the central region of the pattern 110 portion, there is no problem in pattern formation since the continuous and dense patterns are formed so that mutual optical interference may occur, but the peripheral circuit region P adjacent to the pattern 110 is present. The adjacent space of P1 is usually empty with no pattern, which can cause various problems. That is, the patterns formed on the edge portion of the pattern 110 may not be complete by the adjacent peripheral space portion P, resulting in pattern distortion. When misalignment occurs during mask second alignment of the mask, for example, when misalignment occurs in the X-axis direction, the side of the pattern 110 may have a bar along the edge side. (bar) pattern occurs and the pattern on the other side is greatly distorted, ruining the whole pattern. In addition, such a conventional chromeless photo mask has a disadvantage in that it is vulnerable to a flare phenomenon which is affected by lens imperfection because it has a characteristic of forming a pattern using a phase difference of light.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 본 패턴의 가장자리 부분에 형성되는 패턴들이 왜곡되지 않고 완전하게 패터닝할 수 있고, 마스크의 2차 정렬시 정렬 오차 마진(alignment margin)을 크게 가질 수 있는 크롬리스 포토 마스크를 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is that the patterns formed on the edges of the pattern can be completely patterned without distortion, and have a chromeless that can have a large alignment margin in the second alignment of the mask. It is to provide a photo mask.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 본 발명의 크롬리스 포토 마스크는, 투명체로 형성된 판 상의 마스크 본체에, 마스크 본체의 표면을 함몰하여 형성되며, 함몰부와 돌출부 사이에 투과된 빛의 위상이 상호 180 °의 위상차를 갖도록 형성된 패턴들을 가진 본 패턴군과, 이러한 본 패턴군의 가장 자리부분과 인접하여 마스크 본체의 판 면에 함몰부와 돌출부로 형성되며 함몰부와 돌출부 사이에 투과된 빛의 위상이 상호 180 °의 위상차를 갖도록 형성된 패턴들을 가진 보조 패턴군을 포함한다. In order to achieve the above technical problems, the chromeless photo mask of the present invention is formed by recessing the surface of the mask body in a mask body on a plate formed of a transparent body, and the phases of light transmitted between the depressions and the protrusions mutually 180 °. The bone pattern group having patterns formed to have a phase difference of, and adjacent to the edge portion of the bone pattern group, formed of depressions and protrusions on the plate surface of the mask body, and the phases of light transmitted between the depressions and protrusions mutually And an auxiliary pattern group having patterns formed to have a phase difference of 180 °.

여기서, 마스크 본체는 광투과율이 100 %인 물질로서 형성되며, 마스크 본체는 석영(Quartz)로 형성된 것이 바람직하다. Here, the mask body is formed of a material having a light transmittance of 100%, and the mask body is preferably formed of quartz.

보조 패턴군은 소정 간격을 가지고 반복적으로 형성된 띠모양(stripe)으로 형성된 것이 본 패턴군의 가장자리 부분의 패턴 형상에 맞추어 형성될 수 있는 가장 단순한 패턴이어서 바람직하다. 이러한 보조 패턴군은 본 패턴군과 소정 간격을 가지고 인접하여 본 패턴군의 가장자리를 따라서 직선형으로 돌출부와 함몰부가 교대로 형성되어 이들을 통과한 광이 간섭현상을 일으켜 실제 포토 레지스트 상에서는 모두 개방되거나 모두 닫히는 패턴을 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 보조패턴군의 돌출부들 사이의 피치(pitch)는 일정하게 형성되는 것이 광의 상호 간섭에 의한 일정한 패턴 형성에 유리하다. 이때, 피치는 조사되는 광의 파장(λ)과 마스크 본체를 통과한 광의 회절각도(θ)에 의해서 결정되며, 피치는 0.61*(λ/sinθ)보다 같거나 작은 것이 바람직하다. The auxiliary pattern group is preferably formed of a stripe repeatedly formed at a predetermined interval and is the simplest pattern that can be formed in accordance with the pattern shape of the edge portion of the present pattern group. These auxiliary pattern groups are adjacent to the pattern group at predetermined intervals, and are formed along the edge of the pattern group in a straight line alternately with protrusions and depressions, so that the light passing through them causes interference, and all of them are opened or closed on the actual photoresist. It is desirable to form a pattern. In this case, the pitch between the protrusions of the auxiliary pattern group may be uniformly advantageous in forming a constant pattern due to mutual interference of light. At this time, the pitch is determined by the wavelength λ of the irradiated light and the diffraction angle θ of the light passing through the mask body, and the pitch is preferably equal to or smaller than 0.61 * (λ / sinθ).

이상과 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 크롬리스 포토 마스크의 제조방법은, 먼저, a) 표면에 마스크용 차광막이 형성된 마스크 본체를 마련한다. 그런 다음, b) 상기 마스크용 차광막에 본 패턴군과 보조패턴군을 형성한다. c) 상기 패터닝된 마스크용 차광막을 마스크로 이용하여 건식식각법으로 마스크 본체를 소정 깊이 식각하여 마스크 본체에 광의 투과 위상차가 180 °인 함몰부와 돌출부로 형성된 본 패턴군 및 보조패턴군을 형성한다. 그리고, d) 마스크 본체로부터 패턴닝된 마스크용 차광막을 제거한다. In the method for manufacturing a chromeless photomask according to the present invention having the above configuration, first, a) a mask body having a light shielding film for a mask formed on the surface thereof is provided. Then, b) the pattern group and the auxiliary pattern group are formed in the mask light shielding film. c) The mask body is etched to a predetermined depth by dry etching using the patterned light shielding film as a mask to form a main pattern group and an auxiliary pattern group formed of depressions and protrusions having a light transmission phase difference of 180 ° on the mask body. . And d) removing the patterned light shielding film from the mask body.

여기서, a) 단계에서, 마스크용 차광막은 크롬막(Cr)으로 형성되어 있다. Here, in step a), the mask light shielding film is formed of a chromium film Cr.

b) 단계는, 전자빔(electron beam)을 이용한 전자빔 장치(E-beam lithographer)를 이용하여 빔 스폿(Beam spot)으로 마스크용 차광막을 식각하여 마스크용 차광막에 본 패턴군 및 보조 패턴군을 형성하는 것이 정교한 패턴을 오차없이 형성할 수 있어 바람직하다. In the step b), the light shielding film for the mask is etched by a beam spot using an E-beam lithographer using an electron beam to form the pattern group and the auxiliary pattern group in the light shielding film for the mask. It is preferable to form an elaborate pattern without error.

보조 패턴군은 본 패턴군의 가장자리를 따라서 형성되며, 보조 패턴군은 본 패턴군의 가장자리 변을 따라서 직선띠(stripe)형으로 형성되는 것이 패턴을 형성하기 용이하여 바람직하다. The auxiliary pattern group is formed along the edge of the present pattern group, and the auxiliary pattern group is preferably formed in a stripe shape along the edge side of the present pattern group because it is easy to form a pattern.

c)단계에서, 식각법은 플라즈마(plasma)를 이용한 건식식각법(dry etching)을 이용하고, 플라즈마를 이용한 건식식각법은 CF계열의 반응가스를 이용하는 것이 석영으로 형성된 마스크 본체를 식각하기 용이하고, 균일하게 식각할 수 있어 바람직하다. In the step c), the etching method uses dry etching using plasma, and the dry etching method using plasma makes it easier to etch a mask body formed of quartz using CF reaction gas. It is preferable to be able to etch uniformly.

d) 단계에서는, 먼저, 패턴닝된 마스크용 차광막을 소정의 식각법으로 식각하여 제거하고, 습식 세정공정을 통해 마스크 본체의 표면을 세정한다. 이때, 식각법으로서는 금속 식각용액(metal etchant)을 이용하는 습식식각법(wet etching)을 이용하는데, 금속 식각용액은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3) 및 아세트산(CH3COOH) 등과 같은 산성용액(acid solution)을 적어도 하나 포함하고 있는 것이, 금속성의 마스크용 차광막을 용이하게 식각할 수 있고, 기지 재료인 마스크 본체에 손상을 주지 않아 바람직하다. 한편, 마스크용 차광막의 식각법으로는 건식 식각법(dry etching)을 이용할 수도 있다.In step d), first, the patterned light shielding film for the mask is etched and removed by a predetermined etching method, and the surface of the mask body is cleaned by a wet cleaning process. In this case, wet etching is performed using wet etching using a metal etchant. The metal etching solution is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3 ), and acetic acid ( It is preferable to contain at least one acid solution such as CH 3 COOH) since it can easily etch the metallic masking film and does not damage the mask body which is a known material. On the other hand, dry etching may be used as an etching method of the light shielding film for masks.

이상과 같은 구성을 가진 본 발명은, 크롬리스 패턴을 가진 본 패턴군의 가장자리부를 따라서 역시 크롬리스 패턴으로 보조 패턴군이 인접하여 형성되어 있기 때문에, 본 패턴군의 가장자리에 배치된 패턴들도 본 패턴군의 중앙에 배치된 패턴들과 큰 오차 없이 패턴이 형성된다. 그리고, 마스크 2차 정렬시 정렬오차가 발생하더라도 본 패턴군의 가장자리에 배치된 패턴들에 왜곡현상을 방지할 수 있다. 또한, 포토 공정용 스텝퍼(Photo stepper)의 렌즈에 소정의 미세한 결함이 있다하더라도, 플레어(Flare) 현상을 감소시킬 수 있다. In the present invention having the above-described configuration, since the auxiliary pattern group is formed adjacent to the chromeless pattern along the edge portion of the present pattern group having the chromeless pattern, the patterns arranged at the edges of the present pattern group are also the present pattern group. The pattern is formed without a large error with the patterns arranged in the center of. In addition, even when an alignment error occurs during mask secondary alignment, distortion may be prevented in patterns arranged at the edge of the pattern group. In addition, even if there is a predetermined minute defect in the lens of the photo stepper, the flare phenomenon can be reduced.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; However, embodiments of the present invention illustrated below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 크롬리스 포토 마스크(Chromeless photo mask)를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 크롬리스 마스크 상에 형성된 한 단위의 패턴 블록을 확대하여 나타낸 평면도이다. 1 is a plan view illustrating a chromeless photo mask according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged plan view of a unit pattern block formed on a chromeless mask of the present invention.

이들을 참조하면, 본 발명의 크롬리스 포토 마스크는, 투명체로 형성된 마스크 본체(1)에, 이 마스크 본체(1) 상에 추후 반도체 기판의 포토 레지스트 상에 형성될 주요한 패턴들을 전사하기 위해서 코아영역(C)에 마스크 본체(1)를 함몰하여 형성된 본 패턴군(10)과, 이 본 패턴군(10)과 인접하여 본 패턴군(10)을 둘러싸고 본 패턴군(10)과 인접한 주변영역(P)의 인접영역(P1)에 마스크 본체(1)를 소정 깊이 함몰하여 보조 패턴들이 형성된 보조 패턴군(20)을 포함한다. 이때, 마스크 본체(1)는 광을 100% 투과할 수 있는 석영(Quartz) 등으로 형성되어 있다. Referring to these, the chromeless photo mask of the present invention is a core region (C) in order to transfer the main patterns to be formed on the photoresist of the semiconductor substrate later on the mask body (1) formed of a transparent body. ) And the pattern region 10 formed by recessing the mask body 1 and the peripheral region P adjacent to the pattern group 10 adjacent to the pattern group 10 and adjacent to the pattern group 10. And a sub pattern group 20 in which sub patterns are formed by recessing the mask body 1 to a predetermined depth in the adjacent region P1 of the mask body 1. At this time, the mask body 1 is made of quartz or the like that can transmit 100% of light.

도 3은 도 2의 'A'부분을 별도로 확대하여 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 절개한 단면도이다. FIG. 3 is a plan view showing an enlarged portion 'A' of FIG. 2 separately, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.

이를 참조하면, 본 패턴군(10)은 마스크 본체(1)의 판 면을 소정 깊이 함몰하여 형성함으로서, 판 면으로부터 돌출된 본 패턴 돌출부(101)와 판 면상에서 본 패턴 돌출부(101)보다 낮은 위치에 형성된 본 패턴 함몰부(102)로 형성되어 있다. 이들 본 패턴 돌출부(101)와 본 패턴 함몰부(102)는, 투과율 100%의 석영으로 형성된 마스크 본체(1)에 형성되어 조사된 광이 모두 투과되지만, 본 패턴 돌출부(101)를 투과한 광은 본 패턴 함몰부(102)를 투과한 광과는 상호 180°의 위상차가 발생할 수 있도록 두께 차가 조절되어 형성된다. 그리하여, 마스크 본체(1)의 본 패턴 돌출부(101)와 본 패턴 함몰부(102)를 투과한 광이 포토 레지스트(photo resist) 상에서는 상호 광 간섭을 일으켜 마스크 본체(1) 상에 형성된 본 패턴(10)의 패턴들과는 다른 형태의 미세한 패턴들이 포토 레지스트에 형성된다. Referring to this, the pattern group 10 is formed by recessing the plate surface of the mask body 1 to a predetermined depth, thereby lowering the pattern pattern protrusion 101 protruding from the plate surface and the pattern protrusion 101 viewed from the plate surface. It is formed of the present pattern depression 102 formed at the position. These bone pattern protrusions 101 and the bone pattern depressions 102 are formed in the mask body 1 formed of quartz having a transmittance of 100%, and all of the irradiated light is transmitted, but the light transmitted through the pattern protrusions 101 is transmitted. The thickness difference is adjusted so that a phase difference of 180 ° may occur with light transmitted through the pattern recess 102. Thus, light transmitted through the pattern pattern protrusion 101 and the pattern pattern depression 102 of the mask body 1 causes mutual optical interference on the photoresist to form a pattern formed on the mask body 1 ( Fine patterns of a different shape from those of 10) are formed in the photoresist.

보조패턴군(20)은, 본 패턴둔(10)을 둘러싸고서 본 패턴군(10)의 가장자리 주변을 따라서 주변영역(P)에 배치된 인접영역(P1)에 형성된다. 그리고, 보조패턴군(20)은 마스크 본체(1)의 판 면을 소정 깊이 함몰하여 보조패턴 돌출부(201)와 보조패턴 함몰부(202)가 교대로 배치된 복수의 띠형(stripe)으로 형성되어 있다. 이러한 복수의 돌출 및 함몰된 띠형으로 형성된 보조 패턴군(20)은, 보조 패턴 돌출부들(201) 사이의 피치(pitch)가 일정하게 형성되어 있다. 그리하여, 마스크 본체(1)의 보조 패턴 돌출부(201)와 보조 패턴 함몰부(202)를 통과한 광이, 포토 레지스트 상에서 광 간섭이 일정하게 일어나 본 패턴군(10)의 주변영역(P)을 모두 노광(opening)하거나 혹은 차단(blocking)할 수 있도록 한다. 그러면, 인접영역(P1)과 연접하여 본 패턴군(10)의 가장자리 부분에 형성된 패턴들이 주변영역(P)의 광 간섭 영향을 받지 않고 패턴의 왜곡이나 패턴의 CD(critical dimension)에 변화가 없이 깨끗한 패턴을 얻을 수 있다. The auxiliary pattern group 20 is formed in the adjacent region P1 disposed in the peripheral region P around the edge of the pattern group 10, surrounding the pattern pattern 10. The auxiliary pattern group 20 is formed in a plurality of strips in which the auxiliary pattern protrusion 201 and the auxiliary pattern recess 202 are alternately arranged by recessing the plate surface of the mask body 1 to a predetermined depth. have. The auxiliary pattern group 20 formed in the plurality of protrusions and recessed bands has a constant pitch between the auxiliary pattern protrusions 201. Thus, the light passing through the auxiliary pattern protrusion 201 and the auxiliary pattern depression 202 of the mask body 1 causes the optical interference on the photoresist to occur constantly, thereby causing the peripheral region P of the pattern group 10 to appear. Both can be opened or blocked. Then, the patterns formed at the edges of the pattern group 10 in contact with the adjacent region P1 are not affected by the optical interference of the peripheral region P and do not change the pattern distortion or the CD (critical dimension) of the pattern. A clean pattern can be obtained.

이때 보조 패턴군(20)의 돌출부(201)와 함몰부(202)의 피치는, 포토 스텝퍼(Photo stepper) 장치에 사용되는 광 파장(λ)과 패턴을 통과하여 회절되는 회절각도(θ)에 의해서 결정된다. 즉, 패턴이 미세화 될수록 파장이 짧은 광을 사용하는 것이 바람직하다. 그런데, 파장이 짧을수록 그리고, 패턴 선 폭(pattern design rule)이 작을수록 회절각도(θ)가 커지므로, 렌즈와 포토 마스크의 사이의 거리를 짧게 하는 것이 좋다. 그러나, 통상적으로 포토 스텝퍼 장치(photo stepper)의 렌즈와 포토 마스크 사이는 고정이 되는 경우가 많으므로, 패턴의 피치(pitch)를 적정한 크기로 조절하여야 한다. 그리하여, 보조 패턴군(20)의 보조 패턴 돌출부(201)와 보조 패턴 함몰부(202)의 피치는, 누적된 실험치로서 얻어진 값인 0.61*(λ/sinθ)보다 같거나 작게 조절하여 형성하는 것이 포토 레지스크에 정확한 위상 반전에 의한 광간섭 효과로 정교한 패턴을 얻을 수 있어 바람직하다. At this time, the pitch of the protrusion 201 and the depression 202 of the auxiliary pattern group 20 is at the optical wavelength λ used in the photo stepper device and the diffraction angle θ diffracted through the pattern. Is determined by. That is, it is preferable to use light with a shorter wavelength as the pattern becomes finer. By the way, the shorter the wavelength and the smaller the pattern design rule, the larger the diffraction angle θ, so it is better to shorten the distance between the lens and the photo mask. However, since the fixing between the lens of the photo stepper device (photo stepper) and the photo mask is often made, it is necessary to adjust the pitch of the pattern to an appropriate size. Thus, the pitch of the auxiliary pattern protrusion 201 and the auxiliary pattern depression 202 of the auxiliary pattern group 20 is formed by adjusting the pitch to be smaller than or smaller than 0.61 * (λ / sinθ), which is a value obtained as the accumulated experimental value. It is preferable to obtain a fine pattern by the optical interference effect by accurate phase inversion in the resist.

도 5는 본 발명의 크롬리스 포토 마스크(chromeless photo mask)의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 흐름도(process flow chart)이고, 도 6 내지 도 10은 도 5의 공정 흐름도를 따라 각 공정을 나타낸 단면도들이다. 설명의 편의상 도 6내지 도 10을 참조하면서, 도 5의 공정 흐름도를 설명한다. FIG. 5 is a process flow chart schematically illustrating a method of manufacturing a chromeless photo mask of the present invention, and FIGS. 6 to 10 are cross-sectional views illustrating respective processes according to the process flow diagram of FIG. 5. For convenience of description, the process flowchart of FIG. 5 will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

도 6을 참조하면, 먼저, 표면에 마스크용 차광막(50)이 형성된 마스크 본체(1)를 마련한다(S1). 여기서, 마스크 본체(1)는 사각 판 상의 형태를 가지고 있고, 완전한 투명체인 석영(Quartz)으로 형성되어 있다. 마스크용 차광막(50)은 크롬(Cr)으로 형성되어 있고, 100% 광을 차단하는 광차단막의 역할을 한다.(이하 마스크용 차단막은 크롬막으로 표현한다.) 이때, 크롬막(50)은 마스크 본체(1) 상에 금속 증착법(metal evaporating)이나 금속 스퍼터링(metal sputtering)과 같은 물리 기상 증착법(Physical vapor deposition)을 이용하여 형성될 수 있다. 한편, 크롬막(50)은 무전해 도금(electrolysis plating)과 같은 전기 화학적 방법(electrochemical method) 등으로 형성될 수도 있다. Referring to FIG. 6, first, a mask body 1 having a mask light blocking film 50 formed on a surface thereof is provided (S1). Here, the mask main body 1 has the form of square plate shape, and is formed from quartz which is a perfect transparent body. The mask light shielding film 50 is formed of chromium (Cr) and serves as a light blocking film for blocking 100% light. (The mask blocking film for the mask is hereinafter referred to as a chrome film.) In this case, the chrome film 50 is The mask body 1 may be formed using physical vapor deposition such as metal evaporating or metal sputtering. Meanwhile, the chromium film 50 may be formed by an electrochemical method such as electrolysis plating.

크롬막(50)이 형성된 마스크 본체(1)를 마련하는 것은, 전술한 바와 같이, 소정의 크롬막 형성공정을 직접 실행하여 마련될 수도 있으나, 원가관리의 차원에서 이미 크롬막(50)이 형성된 마스크 본체(1)를 구입하여 마련할 수도 있다. The mask body 1 having the chromium film 50 formed thereon may be provided by directly performing a predetermined chromium film forming process, as described above, but the chromium film 50 has already been formed in view of cost management. The mask main body 1 can also be purchased and provided.

도 7과 도 8을 참조하면, 마스크 본체(1) 상에 형성된 크롬막(50)에 전자빔을 이용한 전자빔(E-Beam)을 이용한 장치(E-beam lithographer)를 이용하여, 본 패턴용 패턴군(10a)과 보조 패턴용 패턴군(20a)을 형성한다.(s2)Referring to FIGS. 7 and 8, the pattern group for the pattern is formed by using an apparatus (E-beam lithographer) using an electron beam (E-Beam) using an electron beam in the chromium film 50 formed on the mask body 1. (10a) and the pattern group 20a for auxiliary patterns are formed. (S2)

도 7을 참조하면, 포토 레지스트 상에 실질적으로 필요한 패턴을 소정 크기의 스폿(spot)을 가진 전자빔(e-beam)을 크롬막(50) 상에 조사하여 식각함으로써, 크롬막(50)에 크롬리스 포토 마스크에 필요한 본 패턴용 패턴(10a)을 형성한다. Referring to FIG. 7, the chromium layer 50 is chromeless by irradiating and etching an electron beam (e-beam) having a spot having a predetermined size on the chromium layer 50 to form a substantially necessary pattern on the photoresist. The pattern 10a for this pattern required for a photo mask is formed.

도 8을 참조하면, 본 패턴용 패턴(10a)의 주변으로 소정 간격 이격하여 보조 패턴용 패턴(20a)을 형성한다. 이때, 보조 패턴용 패턴(20a)은, 선형으로 형성된 띠들(stripe)이 소정 간격을 두고 복수로 형성된다. 띠형의 보조 패턴용 패턴(20a)들 사이의 피치(pitch)는 추후 마스크 본체(1)에 패턴이 형성될 때, 인접한 패턴들과의 광 간섭(light interference)에 의해서 미세한 패턴을 형성할 수 있도록 형성한다. Referring to FIG. 8, the auxiliary pattern 20a is formed by being spaced apart from the periphery of the pattern 10a by a predetermined interval. At this time, in the auxiliary pattern 20a, a plurality of strips formed in a linear shape are formed at a predetermined interval. The pitch between the band-shaped auxiliary pattern patterns 20a is such that when a pattern is formed in the mask body 1 later, a fine pattern can be formed by light interference with adjacent patterns. Form.

도 11a은 포토 공정용 장치(정렬노광장치)를 아주 간략하게 나타낸 개략도이다. 이를 참조하면, 통상, 포토 공정용 장치(예를 들어, 스텝퍼 장치(stepper))는 소정의 파장을 가진 광을 조사하는 광원(3)과, 포토 마스크(1)가 장착되어 있는 마스크 창착부(7)와, 광원(3)과 마스크 장착부(7)의 연장선 상에 배치되어 광원을 부터 조사된 광을 포토 마스크를 통하여 반도체 기판(미도시)에 조사하도록 포토 마스크(1) 하부에 설치된 광집중용 렌즈(5, focus lens)를 포함한다. 이때, 장치의 광원(3)으로부터 조사되는 광의 파장(λ)과 마스크에 형성된 보조 패턴군(20)의 피치(pitch)에 의해서 발생되는 회절각도(θ)를 고려하여 결정된다. 보조 패턴군(20)의 피치는, 적정한 값을 산출하기 위해서 실험적으로 계산하여 도출해낸 0.61*(파장(λ)/회절각(θ)과 비교하여, 이의 값과 같거나 적은 값을 가지는 것이 좋다. 이는 돌출부와 함몰부를 통과한 광들 사이에 간섭효과가 효과적으로 일어나 미세한 패턴을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.Fig. 11A is a schematic diagram showing a very brief illustration of a photoprocessing apparatus (alignment exposure apparatus). Referring to this, a photoprocessing apparatus (for example, a stepper) typically includes a light source 3 for irradiating light having a predetermined wavelength and a mask mounting portion on which the photomask 1 is mounted. 7) and photoconcentration disposed under the photo mask 1 disposed on the extension lines of the light source 3 and the mask mounting unit 7 so as to irradiate light emitted from the light source to the semiconductor substrate (not shown) through the photo mask. And a focus lens 5. At this time, it is determined in consideration of the diffraction angle θ generated by the wavelength? Of the light emitted from the light source 3 of the apparatus and the pitch of the auxiliary pattern group 20 formed in the mask. The pitch of the auxiliary pattern group 20 may have a value equal to or less than that of 0.61 * (wavelength (λ) / diffraction angle (θ)), which is calculated and derived experimentally to calculate an appropriate value. This is preferable because an interference effect can effectively occur between the light passing through the protrusion and the depression to form a fine pattern.

도 9를 참조하면, 본 패턴용 패턴(10a)과 보조 패턴용 패턴(20a)이 형성된 마스크용 차광막(50)을 마스크로 이용하여 소정의 식각법으로 마스크 본체(1)에 본 패턴군(10)과 보조 패턴군(20)을 전사한다(s3). Referring to FIG. 9, the pattern group 10 viewed on the mask body 1 by a predetermined etching method using a mask light shielding film 50 having the pattern pattern 10a and the auxiliary pattern pattern 20a formed thereon as a mask. ) And the auxiliary pattern group 20 are transferred (s3).

이때, 사용되는 식각법은, 플라즈마를 이용한 건식식각법(Plasma dry etching)으로서, 사용되는 가스는 마스크 본체(1)를 형성하고 있는 석영(quartz)과 동일한 물질인 실리콘 산화막을 식각할 수 있도록 CF계열의 반응가스를 사용한다. 이러한 플라즈마를 이용한 건식식각법은, 이방성 식각(anisotropic etching)으로서 식각속도(etch rate)를 용이하게 조절할 수 있고, 패턴을 정교하게 전사할 수 있으며, 마스크 본체(1)의 전면에 걸쳐서 균일하게 식각할 수 있어 바람직하다. At this time, the etching method used is plasma dry etching using plasma, and the gas used is CF so as to etch a silicon oxide film which is the same material as quartz forming the mask body 1. Use a series of reaction gases. The dry etching method using the plasma can easily adjust the etch rate as anisotropic etching, can accurately transfer the pattern, and uniformly etch the entire surface of the mask body 1. It is preferable because it can be done.

그리고, 마스크 본체(1) 판 면이 식각되는 부분은 추후 함몰부(102,202)를 형성하는 부분으로서 그 깊이는, 마스크용 차광막(50)이 덮혀 있어 추후 돌출부(101,201)가 형성될 부분과 조사되는 광의 위상차가 180°될 수 있는 깊이까지 식각한다. 이때, 식각된 깊이는, 소요된 시간을 식각깊이로 환산하여 식각하는 타임식각(time etch)을 이용하여 조절한다. The part where the mask body 1 plate surface is etched is a part for forming recesses 102 and 202 later. The depth of the mask body 1 is irradiated with a part where the light shielding film 50 for the mask is covered so that the protrusions 101 and 201 will be formed later. The light is etched to a depth where the phase difference of light can be 180 °. In this case, the etched depth is controlled by using a time etch to convert the time required into an etch depth.

도 10을 참조하면, 마스크 본체(1) 상에 본 패턴군(10)과 보조 패턴군(20)을 전사하기 위해서 사용된 식각용 마스크로 사용된 마스크용 차광막(50)을 제거한다(s4). Referring to FIG. 10, the mask light blocking film 50 used as an etching mask used to transfer the pattern group 10 and the auxiliary pattern group 20 onto the mask body 1 is removed (s4). .

즉, 먼저, 소정의 식각법을 이용하여 마스크용 차광막(50)을 제거하고, 소정의 세정공정을 이용하여 선행된 식각공정시에 잔류되어 형성된 파티클(particle)을 깨끗이 제거한다. 이때, 식각법은 금속막 식각용액을 이용한 습식식각법으로 마스크용 차광막(50)을 제거한다. 금속 식각용액은 산성용액(acid solution)을 포함하고 있어 금속으로 형성된 마스크용 차광막(50)을 용이하게 제거할 수 있도록 한다. 여기서, 금속 식각용액은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 아세트산(CH 3COOH) 등과 같은 산성용액 중 어느 하나를 단독으로 포함할 수도 있고, 이들 산성용액 중 복수 개를 조합하여 형성된 혼합액을 포함할 수도 있다. 한편, 마스크용 차광막(50)은, 금속을 식각할 수 있는 공정으로 건식식각법(dry etching)을 이용하여 전면 식각함으로써, 금속으로 형성된 마스크용 차광막(50)을 제거할 수도 있다.That is, first, the light shielding film 50 for the mask is removed by using a predetermined etching method, and particles remaining after the etching process are removed by using a predetermined cleaning process. In this case, the etching method removes the light shielding film 50 for the mask by a wet etching method using a metal film etching solution. The metal etching solution includes an acid solution to easily remove the mask light blocking film 50 formed of metal. The metal etching solution may include any one of acidic solutions such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ), hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3 ), acetic acid (CH 3 COOH), and the like. It may also contain a mixed liquid formed by combining a plurality of pieces. On the other hand, the mask light shielding film 50 may be removed by masking the entire surface of the mask light shielding film 50 formed of metal by using dry etching in a process capable of etching the metal.

도 11b는 본 발명에 따른 일 실시예 중 하나인 도 3의 크롬리스 포토 마스크를 이용하여 반도체 기판 상에 형성된 포토 레지스트 상에 실제로 전사된 콘택패턴을 나타낸 평면도이다. FIG. 11B is a plan view illustrating a contact pattern actually transferred on a photoresist formed on a semiconductor substrate using the chromeless photo mask of FIG. 3, which is one embodiment of the present invention. FIG.

이를 참조하면, 도 3의 크롬리스 마스크 상에는 직접적으로 콘택 패턴이 형성되어 있지 않지만 돌출부와 함몰부들의 광간섭에 의해서 포토 레지스트에 소정의 콘택들(C1,C2)이 형성된다. 본 패턴군(도 3의 10)의 가장자리 부분에 형성되는 패턴들에서도 보조 패턴군(20)의 일정한 광간섭에 의해서 콘택 패턴들의 CD 균일성이 유지된다. 보조 패턴군(도 3의 20)에 형성된 보조 패턴 돌출부(도 3의 201)와 보조 패턴 함몰부(202) 사이의 광 간섭에 의해서 포토 레지스트 상에는 패턴이 형성되지 않고 광을 차단하는 역할을 한다. Referring to this, although the contact pattern is not directly formed on the chromeless mask of FIG. 3, predetermined contacts C1 and C2 are formed in the photoresist by optical interference of the protrusions and the depressions. Even in the patterns formed at the edge portion of the pattern group 10 (in FIG. 3), CD uniformity of the contact patterns is maintained by constant light interference of the auxiliary pattern group 20. A pattern is not formed on the photoresist by light interference between the auxiliary pattern protrusion (201 of FIG. 3) and the auxiliary pattern recess 202 formed in the auxiliary pattern group 20 (FIG. 3), and serves to block light.

이와 같이, 본 발명의 크롬리스 포토 마스크(Chromeless photo mask) 및 그의 제조방법은, 본 패턴군(10)이 형성된 코어 영역(C)을 둘러싸고서 주변영역(P)의 본 패턴군(10)에 인접영역(P1)에 보조 패턴군(20)을 형성하고 있기 때문에, 본 패턴군(20)의 가장자리 부분에 형성된 패턴들도 인접영역(P1)의 개방된 광의 영향을 받지 않아 패턴들이 왜곡되지 않고 CD(critical dimension)가 일정한 본 패턴군(10)을 형성할 수 있다. 그리고, 마스크의 2차 정렬시 어느 정도의 오정렬(misalign)이 발생한다 할지라도 본 패턴군(10)의 가장자리에 배치된 패턴들에 변형을 주지 않고 건전한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 렌즈의 불완전성에 의해서 본 패턴군(10)의 가장자리에 배치된 패턴들에 용이하게 발생되는 플레어(flare) 현상도 감소시킬 수 있다. As described above, the chromeless photo mask of the present invention and the manufacturing method thereof are adjacent to the pattern group 10 of the peripheral region P while surrounding the core region C in which the pattern group 10 is formed. Since the auxiliary pattern group 20 is formed in the region P1, the patterns formed at the edges of the pattern group 20 are also not affected by the open light of the adjacent region P1, so that the patterns are not distorted and the CD is not distorted. It is possible to form the pattern group 10 having a constant (critical dimension). In addition, even if some misalignment occurs during the second alignment of the mask, a healthy pattern may be formed without deforming the patterns arranged at the edge of the pattern group 10. In addition, due to the imperfection of the lens, it is possible to reduce the flare phenomenon easily generated in the patterns disposed on the edge of the pattern group 10.

한편, 본 발명의 크롬리스 포토 마스크(Chromeless photo mask)는, 보조 패턴군(20)을 선형으로 형성하지 않고, 점선형이나 점형으로 형성할 수도 있다. On the other hand, the chromeless photo mask of the present invention may be formed in a dotted or dotted form without forming the auxiliary pattern group 20 linearly.

그리고, 본 발명의 크롬리스 포토 마스크는, 본 패턴군(10) 및 보조 패턴군(20)의 돌출부(101,201)와 함몰부(102,202)가 동일한 물질로 형성되어 있는데, 돌출부(101,201)의 물질은 광투과성이 함몰부(102,202)의 물질과 동일한 다른 물질로 형성할 수도 있고, 광투과성이 다른 물질(예를 들어, 위상반전 물질) 을 이용하여 형성할 수도 있다. 이런 경우에는 마스크 본체(1) 표면에 별도의 광투과성 물질을 일정한 두께로 형성하고, 전자빔(electron beam)을 이용한 장치로서 광투과성 물질에 본 패턴군(10) 및 보조 패턴군(20)을 형성하면 포토 마스크가 완성된다. 즉, 크롬리스 포토 마스크의 제조공정 수를 감소시킬 수 있어 제조가 용이하고 제조단가 절감할 수 있는 효과가 있다. In the chromeless photo mask of the present invention, the protrusions 101 and 201 and the depressions 102 and 202 of the pattern group 10 and the auxiliary pattern group 20 are formed of the same material, and the material of the protrusions 101 and 201 is light. The transmittance may be formed of another material that is the same as the material of the recesses 102 and 202, or may be formed using a material having a different light transmittance (for example, a phase shift material). In this case, a separate light transmissive material is formed on the surface of the mask body 1 to a predetermined thickness, and the pattern group 10 and the auxiliary pattern group 20 are formed on the light transmissive material as an apparatus using an electron beam. This completes the photo mask. That is, since the number of manufacturing steps of the chromeless photo mask can be reduced, manufacturing is easy and manufacturing cost can be reduced.

상술한 바와 같이 본 발명의 크롬리스 포토 마스크는, 크롬리스 패턴으로 형성된 본 패턴군의 가장자리 부분의 패턴들을 왜곡 없이 건전하게 형성할 수 있다. As described above, the chromeless photo mask of the present invention can form the patterns of the edge portions of the pattern group formed by the chromeless pattern without distortion without any distortion.

그리고, 마스크 2차 정렬시 소정의 오정렬(misalignment)이 발생하더라도 본 패턴군에 영향을 주지 않기 때문에, 포토 공정의 마진을 충분히 확보할 수 있다. In addition, even if a predetermined misalignment occurs during the secondary alignment of the mask, the pattern group is not affected, and thus the margin of the photo process can be sufficiently secured.

또한, 포토 공정의 정렬노광 장치에 장착된 렌즈의 결함에 의해서 민감하게 영향을 받는 플레어 현상을 감소시킬 수 있어, 포토 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, the flare phenomenon which is sensitively affected by the defect of the lens mounted in the alignment exposure apparatus of the photo process can be reduced, and the reliability of the photo process can be improved.

도 1은 본 발명에 의한 크롬리스 포토 마스크의 평면도이다. 1 is a plan view of a chromeless photo mask according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 크롬리스 포토 마스크의 단위 패턴을 나타낸 평면도이다. 2 is a plan view showing a unit pattern of a chromeless photo mask according to the present invention.

도 3은 도 2의 'A' 부분을 확대하여 나타낸 확대 평면도이다.3 is an enlarged plan view illustrating an enlarged portion 'A' of FIG. 2.

도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 절개하여 본 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.

도 5는 본 발명의 크롬리스 포토 마스크의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다. 5 is a process flowchart showing a method of manufacturing a chromeless photo mask of the present invention.

도 6내지 도 10은 본 발명의 크롬리스 포토 마스크의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다. 6 to 10 are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a chromeless photo mask of the present invention.

도 11a는 포토 마스크의 정렬노광 장치의 개략도이다.11A is a schematic diagram of an alignment exposure apparatus of a photomask.

도 11b는 본 발명의 크롬리스 포토 마스크에 의해서 포토 레지스트에 형성된 패턴의 평면도이다. Fig. 11B is a plan view of a pattern formed in the photoresist by the chromeless photo mask of the present invention.

도 12는 종래의 크롬리스 포토 마스크의 평면도이다. 12 is a plan view of a conventional chromeless photo mask.

Claims (23)

포토리소그래피 공정 중에 빛을 투과하는 물질로 이루어지고 코아 영역 및 상기 코아 영역의 바깥쪽에 인접하여 형성된 주변영역을 구비하는 기판;A substrate made of a material that transmits light during a photolithography process and having a core region and a peripheral region formed adjacent to the outside of the core region; 상기 코아 영역에 형성되고 빛을 투과하는 물질로 이루어진 제1 돌출부와 빛을 투과하는 물질로 이루어진 제1 함몰부를 구비하며, 상기 제1 돌출부와 제1 함몰부의 높이차에 의해 투과되는 빛의 위상차가 180°을 갖고 상기 제1 돌출부와 제1 함몰부에 의해 포토리소그래피 공정 중에 간섭을 일으키는 제1 패턴을 구비하는 본 패턴; 및 A first protrusion formed in the core region and made of a material that transmits light and a first depression made of a material that transmits light, and a phase difference of light transmitted by the height difference of the first protrusion and the first recess A bone pattern having a 180 degree and having a first pattern which causes interference during the photolithography process by the first protrusion and the first depression; And 상기 주변 영역에 형성되고 빛을 투과하는 물질로 이루어진 제2 돌출부와 빛을 투과하는 물질로 이루어진 제2 함몰부를 구비하며, 상기 제2 돌출부와 제2 함몰부의 높이차에 의해 투과되는 빛의 위상차가 180°을 갖고, 상기 본 패턴의 가장자리를 따라 형성되고 상기 제2 돌출부와 상기 제2 함몰부에 의해 포토리수그래피 공정 중에 간섭을 일으키는 제2 패턴을 구비하는 보조패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.A second protrusion formed in the peripheral area and made of a material that transmits light and a second depression made of a material that transmits light, and a phase difference of light transmitted by the height difference of the second protrusion and the second recess And an auxiliary pattern having a second pattern formed along an edge of the pattern and having a second pattern which causes interference during the photolithography process by the second protrusion and the second depression. Photo mask. 제1항에 있어서, 상기 마스크 본체는 석영(Quartz)로 형성된 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.The chromeless photo mask of claim 1, wherein the mask body is formed of quartz. 제1항에 있어서, 상기 보조 패턴군은 소정 간격을 가지고 반복적으로 형성된 띠모양(stripe)인 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.The chromeless photo mask of claim 1, wherein the auxiliary pattern group is a stripe formed repeatedly at predetermined intervals. 제3항에 있어서, 상기 보조 패턴군은 상기 본 패턴군과 소정 간격을 가지고 인접하여 상기 본 패턴군의 가장자리를 따라서 직선형으로 형성되어 상기 제2 돌출부와 상기 제2 함몰부가 교대로 형성된 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.The method of claim 3, wherein the auxiliary pattern group is formed in a straight line along the edge of the pattern pattern group adjacent to the pattern pattern group adjacent to the pattern pattern group, characterized in that the second protrusion and the second recess is formed alternately. Chromeless photo mask. 제3항에 있어서, 상기 제2 돌출부와 상기 제2 함몰부의 피치(pitch)는 일정한 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.The chromeless photo mask of claim 3, wherein a pitch of the second protrusion and the second recess is constant. 제5항에 있어서, 상기 피치는 조사되는 광의 파장(λ)과 상기 마스크 본체를 통과한 광의 회절각도(θ)에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.6. The chromeless photo mask according to claim 5, wherein the pitch is determined by the wavelength? Of the irradiated light and the diffraction angle? Of the light passing through the mask body. 제6항에 있어서, 상기 피치는 0.61*(λ/sinθ)보다 같거나 작은 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.The chromeless photo mask of claim 6, wherein the pitch is less than or equal to 0.61 * (λ / sinθ). 제1항에 있어서, 상기 보조 패턴군은 소정 간격을 가지고 반복적으로 형성된 점선 모양(doted line)인 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.The chromeless photo mask of claim 1, wherein the auxiliary pattern group is a dotted line formed repeatedly at predetermined intervals. 제1항에 있어서, 상기 보조 패턴군은 소정 간격을 가지고 반복적으로 형성된 점 형(spot)인 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크.The chromeless photo mask of claim 1, wherein the auxiliary pattern group is a spot formed repeatedly at a predetermined interval. a) 표면에 마스크용 차광막이 형성된 마스크 본체를 마련하는 단계;a) providing a mask body having a mask light shielding film formed on a surface thereof; b) 상기 마스크용 차광막에 본 패턴군용 패턴과 보조패턴용 패턴을 형성하는 단계;b) forming the pattern group pattern and the auxiliary pattern pattern on the mask light shielding film; c) 상기 패터닝된 마스크용 차광막을 마스크로 이용하여 건식식각법으로 상기 마스크 본체를 소정 깊이 식각하여 상기 마스크 본체에 광의 투과 위상차가 180 °인 함몰부와 돌출부로 형성된 본 패턴군 및 보조패턴을 형성하는 단계;c) The mask body is etched to a predetermined depth by dry etching using the patterned masking film as a mask to form a main pattern group and an auxiliary pattern formed of depressions and protrusions having a light transmission phase difference of 180 ° in the mask body. Making; d) 상기 마스크 본체로부터 상기 패턴닝된 마스크용 차광막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.and d) removing the patterned masking mask from the mask body. 제10항에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 마스크용 차광막은 크롬막(Cr)인 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.The method of claim 10, wherein in the step a), the masking film for the mask is a chromium film (Cr). 제10항에 있어서, 상기 b) 단계는,The method of claim 10, wherein b), 전자빔(electron beam)을 이용한 전자빔 장치(E-beam lithographer)를 이용하여 상기 마스크용 차광막에 상기 본 패턴군 및 상기 보조 패턴군을 형성하는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.A method of manufacturing a chromeless photo mask, wherein the pattern group and the auxiliary pattern group are formed in the light shielding film for the mask by using an electron beam apparatus using an electron beam (E-beam lithographer). 제12항에 있어서, 상기 본 보조 패턴군은 상기 본 패턴군의 가장자리를 따라서 형성되는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.The method of claim 12, wherein the main auxiliary pattern group is formed along an edge of the main pattern group. 제13항에 있어서, 상기 보조 패턴군은 상기 본 패턴군의 가장자리 변을 따라서 복수의 직선 띠형(stripe)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.The method for manufacturing a chromeless photo mask according to claim 13, wherein the auxiliary pattern group is formed in a plurality of straight stripes along the edge side of the pattern group. 제14항에 있어서, 상기 보조 패턴군은 일정한 피치를 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.15. The method of claim 14, wherein the auxiliary pattern group is formed to have a constant pitch. 제15항에 있어서, 상기 피치는 조사된 광의 파장(λ)과 상기 광의 회절각(θ)에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.16. The method of claim 15, wherein the pitch is determined in dependence on the wavelength [lambda] of the irradiated light and the diffraction angle [theta] of the light. 제16항에 있어서, 상기 피치는 0.61*(λ/sinθ)보다 같거나 작은 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.The method of claim 16, wherein the pitch is less than or equal to 0.61 * (λ / sinθ). 제10항에 있어서, 상기 c)단계에서, 상기 식각법은 플라즈마(plasma)를 이용한 건식식각법(dry etching)인 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크(Chromeless photo mask)의 제조방법.The method of claim 10, wherein in the step c), the etching method is dry etching using plasma. 제18항에 있어서, 상기 플라즈마를 이용한 건식식각법은 CF계열의 반응가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.19. The method of claim 18, wherein the dry etching method using plasma uses a CF-based reaction gas. 제10항에 있어서, 상기 d) 단계에서, The method of claim 10, wherein in step d), 상기 패턴닝된 마스크용 차광막을 소정의 식각법으로 식각하여 제거하는 단계; 및Etching and removing the patterned masking film for a mask by a predetermined etching method; And 습식 세정공정을 통해 상기 마스크 본체의 표면을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.Method of manufacturing a chromeless photo mask comprising the step of cleaning the surface of the mask body through a wet cleaning process. 제20항에 있어서, 상기 식각법은 금속 식각용액(metal etchant)을 이용하는 습식식각법(wet etching)인 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.21. The method of claim 20, wherein the etching method is wet etching using a metal etchant. 제21항에 있어서, 상기 금속 식각용액은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO 3) 및 아세트산(CH3COOH) 등과 같은 산성용액(acid solution)을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.The method of claim 21, wherein the metal etching solution comprises at least one acid solution such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ), hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3 ) and acetic acid (CH 3 COOH). A method of producing a chromeless photo mask. 제20항에 있어서, 상기 식각법은 건식식각법을 이용하는 것을 특징으로 하는 크롬리스 포토 마스크의 제조방법.21. The method of claim 20, wherein the etching method uses a dry etching method.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100724569B1 (en) * 2006-02-02 2007-06-04 삼성전자주식회사 Mask of having balance pattern and method of patterning photoresistor using the same
KR100809331B1 (en) 2006-08-29 2008-03-05 삼성전자주식회사 Mask and method for fabricating the same
CN112002253B (en) * 2020-08-24 2022-10-14 昆山国显光电有限公司 Display panel, manufacturing method of display panel and display device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0980738A (en) * 1995-09-07 1997-03-28 Dainippon Printing Co Ltd Production of phase shift photomask for working optical fiber
KR19990054899A (en) * 1997-12-26 1999-07-15 김영환 Phase inversion mask and manufacturing method thereof
WO2001063864A2 (en) * 2000-02-22 2001-08-30 Micron Technology, Inc. Chromeless alternating phase-shift reticle for producing semiconductor device features
KR20020058287A (en) * 2000-12-29 2002-07-12 박종섭 Manufacturing method for phase shift of semiconductor device
KR20030089064A (en) * 2002-05-16 2003-11-21 주식회사 하이닉스반도체 Exposure mask of semiconductor device and fabricating method using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7172838B2 (en) * 2002-09-27 2007-02-06 Wilhelm Maurer Chromeless phase mask layout generation
US7005217B2 (en) * 2003-04-04 2006-02-28 Lsi Logic Corporation Chromeless phase shift mask

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0980738A (en) * 1995-09-07 1997-03-28 Dainippon Printing Co Ltd Production of phase shift photomask for working optical fiber
KR19990054899A (en) * 1997-12-26 1999-07-15 김영환 Phase inversion mask and manufacturing method thereof
WO2001063864A2 (en) * 2000-02-22 2001-08-30 Micron Technology, Inc. Chromeless alternating phase-shift reticle for producing semiconductor device features
KR20020058287A (en) * 2000-12-29 2002-07-12 박종섭 Manufacturing method for phase shift of semiconductor device
KR20030089064A (en) * 2002-05-16 2003-11-21 주식회사 하이닉스반도체 Exposure mask of semiconductor device and fabricating method using the same

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